発泡容器成形金型
【課題】発泡容器の側壁に肉盗みを形成する発泡容器成形金型において、成型時間を飛躍的に短縮する。
【解決手段】肉盗みを形成する肉盗み形成用部材７を通気孔１８を有するパンチングメタルによって中空に構成し、雌金型３に設けられた開口９に装着する。加熱工程において、肉盗み形成用部材７の通気孔１８からキャビティ空間１０にスチームを直接的に送り込むことにより、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮する。また、中空の肉盗み形成用部材７によって熱容量が減少することにより、金型２の水冷工程において肉盗み形成用部材７の温度を顕著に低減する。また、真空冷却工程において肉盗み形成用部材７の内面に付着した水滴が気化し、肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材７の冷却に要する時間を飛躍的に短縮する。
【解決手段】肉盗みを形成する肉盗み形成用部材７を通気孔１８を有するパンチングメタルによって中空に構成し、雌金型３に設けられた開口９に装着する。加熱工程において、肉盗み形成用部材７の通気孔１８からキャビティ空間１０にスチームを直接的に送り込むことにより、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮する。また、中空の肉盗み形成用部材７によって熱容量が減少することにより、金型２の水冷工程において肉盗み形成用部材７の温度を顕著に低減する。また、真空冷却工程において肉盗み形成用部材７の内面に付着した水滴が気化し、肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材７の冷却に要する時間を飛躍的に短縮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡容器を成形するための金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生鮮食品等の収容には、軽量でかつ断熱性に優れた発泡樹脂によって成る発泡容器が広く用いられている。このような発泡容器の底壁及び側壁は、強度を確保するため、ある程度の肉厚が必要とされている。ところが側壁の肉厚を厚く構成した場合、容器成型時に側壁内部の発泡樹脂の加熱や冷却に時間がかかるため、成形時間が長くなることが問題となる。そこで、近年、発泡容器の更なる軽量化と成型時間の短縮を狙って、側壁に肉盗みを形成することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、発泡容器の側壁に肉盗みを形成するために、従来の発泡容器成形金型に肉盗み形成用部材を設けて構成された発泡容器成型機の一例を示している。発泡容器成型機２００は、キャビティ空間１０を区画する雌金型３及び雄金型４を備えた発泡容器成形金型２０１と、雌金型３を支持する雌型フレーム５と、雄金型４を支持する雄型フレーム６等によって構成されている。雌金型３と雌型フレーム５によって囲まれた雌型フレームチャンバ１１及び雄金型４と雄型フレーム６によって囲まれた雄型フレームチャンバ１２には、高温・高圧のスチームが充填され、雌金型３及び雄金型４を加熱する。雌金型３の内底面には、発泡容器の側壁に肉盗みを形成するための肉盗み形成用部材２０２が設けられている。肉盗み形成用部材２０２と雌金型本体３とを一体的に形成すると雌金型３の形状が複雑となることから、雌金３型の製造コストが高騰する。そこで、肉盗み形成用部材２０２を別途作成し、雌金型３の内底部に装着してねじ８等で固定する構成が考えられている。このような肉盗み形成用部材２０２は、通常、その製造コストを考慮してアルミニウム等の鋳造によって形成される中実構造が適当と考えられていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、中実構造の肉盗み形成用部材２０２を用いた場合、発泡樹脂の加熱工程（図７中＃３参照）において肉盗み形成用部材２０２からその周辺の発泡樹脂に雌型フレームチャンバ１１内のスチームを直接供給することがでないため、発泡樹脂の内部に隅々までスチームを行き渡らせるのに相当の時間を要し、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができない。
【０００６】
また、発泡容器の成形においては、上記加熱工程で加熱され成形された発泡樹脂の形状を安定させるために、発泡容器を所定の温度以下に冷却した後、離型する必要がある。そのため、離型前に発泡容器成形金型２０１を後述する水冷及び真空冷却によって所定の温度以下に冷却するようにしている。ところが、中実構造の肉盗み形成用部材２０２は、熱容量が大きいため、金型の水冷工程（図７中＃４参照）において特に肉盗み形成用部材２０２の先端部の温度が低下しづらいという傾向を有している。また、中実構造の肉盗み形成用部材２０２は、表面に付着している水滴量が少ないことから、真空冷却工程（図７中＃５参照）において気化熱による肉盗み形成用部材２０２の冷却を効果的に促進できない。
【０００７】
これらの結果、発泡容器に肉盗みを形成することにより、成型に要する時間の短縮はある程度実現できるものの、その短縮時間は、肉盗みを形成することから十分に予測できる程度に留まり、飛躍的な成型時間の短縮を実現するのは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発泡樹脂の加熱工程、金型の水冷工程及び発泡樹脂の真空冷却工程の各工程において、発泡容器の側壁に肉盗みを形成することから予測できる以上の時間短縮を図ることにより、成型時間の飛躍的な短縮を実現できる発泡容器成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、発泡樹脂製の容器を成形するためのキャビティ空間を区画する雌金型及び雄金型を備えた発泡容器成形金型において、雌金型又は雄金型に設けられている開口に装着され、キャビティ空間に突出して、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材をさらに備え、肉盗み形成用部材は、雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を具備しているものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発泡容器成形金型において、肉盗み形成用部材が、通気孔を有するパンチングメタルによって構成されているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発泡容器成形金型において、開口は、雌金型の底面に形成され、肉盗み形成用部材は、雌金型の内底面に装着されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材が、雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を有し、かつ雌金型又は雄金型に設けられた開口に装着されるので、加熱工程において、肉盗み形成用部材からその周辺のキャビティ空間にスチームを直接的に送り込むことができる。これにより、短時間でスチームを発泡樹脂の内部に隅々まで行き渡らせることができ、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、肉盗み形成用部材が通気孔が形成されたパンチングメタルによって成るので、肉盗み形成用部材の肉厚を薄くすることができ、肉盗み形成用部材の熱容量を減少させることができる。これにより、金型の水冷工程において肉盗み形成用部材の温度を顕著に低減することができる。また、真空冷却工程において雌金型及び雄金型の外部の空気が減圧されると、パンチングメタルの内面に付着した無数の水滴が気化して肉盗み形成用部材から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材の冷却効果を飛躍的に高めることができる。以上により、単に発泡容器に肉盗みを形成することから予測される成形時間と比較しても飛躍的な成形時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、肉盗み形成用部材が雌金型の内底面に装着されるので、肉盗みの開口が発泡容器の底面側に形成されることになる。これにより、肉盗みのない従来型の発泡容器と実質的に同等の外観の発泡容器を提供することができる。また、発泡容器の側壁の上面に肉盗みによる凹部が形成されないので、側壁の上面に水等が溜まることがなく、従来型の発泡容器と実質的に同等の使い勝手を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態による発泡容器成形金型について図面を参照して説明する。図１乃至図３は本発泡容器成形金型によって成型される発泡容器の構成を示している。発泡容器１００は、平面視で矩形状の底壁１０１と底壁１０１の端縁から起立された側壁１０２等によって構成されている。側壁１０２には、肉盗み１０３が底面側から開口されている。肉盗み１０３は、発泡容器１００の外周に沿って略等間隔に配設されている。
【００１６】
図４は、発泡容器１００を成型するための発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示している。発泡容器成形装置１は、発泡容器成形金型２と、発泡容器成形金型２の雌金型３を支持する雌型フレーム５と、雄金型４を支持する雄型フレーム６等によって構成されている。
【００１７】
発泡容器成形金型２は、発泡容器１００を成形するためのキャビティ空間１０を区画する雌金型３及び雄金型４等によって構成されている。雌金型３の内底面には、発泡容器１００の側壁１０２に肉盗み１０３を形成するための肉盗み形成用部材７が突設されている。肉盗み形成用部材７は、発泡容器１００の側壁１０２に複数の肉盗み１０３を略等間隔で形成できるように、雌金型３の内底面に対して起立姿勢で複数個、略等間隔で配設され、ねじ８によって雌金型３に固定される。肉盗み形成用部材７の側面には、スチーム等の気体が流通可能な通気孔１８が形成されている。雌金型３の肉盗み形成用部材７が装着される部分には、開口９が形成されている。本実施形態においては、雌金型３の内底面側から肉盗み形成用部材７が装着される構成としているので、雌金型３を裏返すことなく容易に肉盗み形成用部材７を雌金型３に装着できる。
【００１８】
雌金型３と雌型フレーム５によって囲まれた雌型フレームチャンバ１１には、後述する加熱工程（図７中＃３）において高温・高圧のスチームが充填される。同様に、雄金型４と雄型フレーム６によって囲まれた雄型フレームチャンバ１２にも、高温・高圧のスチームが充填される。雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に充填されるスチームは、後述する加熱工程の後、大気開放される。
【００１９】
雌金型３及び雄金型４には、所定の間隔でコアベント１５が装着されている。コアベント１５には、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に充填されたスチームをキャビティ空間１０に流通させるためのスリットが形成されている。
【００２０】
図５は、肉盗み形成用部材７の構成を示し、図６は、肉盗み形成用部材７を形成するためのパンチングメタルを示している。肉盗み形成用部材７は、板状のパンチングメタル１７を加工することにより形成され、雌型フレームチャンバ１１とキャビティ空間１０との間で通気性を確保するための通気孔１８を有している。また、発泡容器１００を離型する際に発泡樹脂と通気孔１８との引っ掛かりを防止するために、肉盗み形成用部材７には、通常より若干大きめの抜き勾配が設定されている。
【００２１】
本実施形態のパンチングメタル１７は、肉盗み形成用部材７の円筒部分を形成する円筒部１７ａと、円筒部１７ａの下端に形成される鍔部１７ｂと、円筒部１７ａの上端に形成される蓋部１７ｃ等によって構成される。パンチングメタル１７の材質には、例えば、ステンレスやアルミニウム等が用いられ、その板厚は、約１ｍｍとされている。円筒部１７ａには、多数の通気孔１８が千鳥状に形成されている。各通気孔１８の直径は、キャビティ空間１０に充填される発泡樹脂ビーズの直径よりも十分に小さく、例えば０．５〜１．０ｍｍに設定され、各通気孔１８は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の間隔で配列されている。
【００２２】
肉盗み形成用部材７の組立は、以下の要領でなされる。まず、パンチングメタル１７の円筒部１７ａが巻き込まれ、巻始め端と巻終わり端が突き合わされて溶接される。その後、鍔部１７ｂが外側に折り曲げられる。さらに、円筒部１７ａの上端に形成されている蓋部１７ｃを内側に折り曲げて、円筒部１７ａと蓋部１７ｃの接合部が溶接され、肉盗み形成用部材７が完成する。なお、各溶接部分の表面は、サンダ等で研削・平滑化される。
【００２３】
以上のような構成を有する発泡容器成形装置１によって発泡容器１００を成形する手順について、図７を参照して説明する。まず、雌型フレーム５に対して雄型フレーム６が上方に離れて配置され、発泡容器成形金型２が開放されている状態から、雄型フレーム６が下降して、発泡容器成形金型２が閉じられる（＃１）。これにより、雌金型３と雄金型４によって囲まれたキャビティ空間１０が区画される。次に、区画されたキャビティ空間１０に原料となる発泡樹脂ビーズが充填される（＃２）。この発泡樹脂ビーズとは、予め予備発泡されたビーズ状の発泡樹脂であり、その直径は、例えば３ｍｍ程度である。
【００２４】
その後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に高温・高圧のスチームが充填され、発泡樹脂ビーズが加熱される（＃３）。このスチームは、雌金型３及び雄金型４を加熱するだけでなく、コアベント１５のスリットを通過して、キャビティ空間１０に充填され、発泡樹脂ビーズを加熱・加圧する。これに伴い、発泡樹脂ビーズの気泡内にスチームが充填され、発泡が促進される。また、このとき、雌型フレームチャンバ１１に充填されているスチームは、雌金型３の開口９及び肉盗み形成用部材７の通気孔１８を通過して、キャビティ空間１０に充填され、周辺の発泡樹脂ビーズを加熱・加圧する。これにより、肉盗み形成用部材７の周辺にある発泡樹脂ビーズの発泡が促進されるため、この発泡樹脂の加熱工程を飛躍的に短縮できるようになる。
【００２５】
個々の発泡樹脂ビーズが発泡し、互いに密着することにより、発泡容器の形状が形成された後は、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内に充填されているスチームを大気に開放し、さらにその後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内に設けられているスプレーノズル（図示せず）から霧状の水滴を雌金型３及び雄金型４に噴霧して、雌金型３及び雄金型４を冷却する（＃４）。このとき、開口９を通過した水滴は、肉盗み形成用部材７の内面に付着し、肉盗み形成用部材７を根元部から先端部に亘って冷却する。また、板状のパンチングメタル１７から形成された肉盗み形成用部材７は、肉厚が薄く熱容量も小さいため、中実の肉盗み形成用部材２０２（図８参照）と比較して特にその先端部の温度が顕著に低下する。
【００２６】
その後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内の空気が真空引きにより吸い出される（＃５）。このとき、上記水冷工程において、噴霧した水滴が蒸発し、気化熱が奪われて雌金型３雄金型４及び肉盗み形成用部材７の冷却が促進される。この真空冷却工程においては、肉盗み形成用部材７の内面に付着している無数の水滴が気化するので、肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われて、肉盗み形成用部材７の冷却が促進される。特に、中実の肉盗み形成用部材２０２においては冷却が困難であった先端部を短時間で冷却することができ、発泡樹脂の冷却に要する時間を飛躍的に短縮することが可能になる。
【００２７】
発泡樹脂が十分に冷却された後は、雄型フレーム６が上昇して、発泡容器成形金型２が開放される（＃６）。このとき、発泡容器１００は、雌金型３に密着した状態で雄金型４から分離されるので、雌金型３から離型用の押し出し部材を突出して、発泡容器１００を雌金型３から離型する（＃７）。
【００２８】
以上のように、発泡容器成形金型２によれば、発泡容器１００の側壁１０２に肉盗み１０３を形成する肉盗み形成用部材７が雌金型３の外部（すなわち雌型フレームチャンバ１１）とキャビティ空間１０との間で通気性を有し、かつ雌金型３に設けられている開口９に装着されるので、加熱工程（＃３）において、肉盗み形成用部材７からその周辺のキャビティ空間１０にスチームを直接的に送り込むことができる。これにより、短時間でスチームを発泡樹脂の内部に隅々まで行き渡らせることができ、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００２９】
また、通気孔１８が形成されたパンチングメタル１７によって肉盗み形成用部材７が構成されているので、肉盗み形成用部材７の肉厚を薄くすることができ、肉盗み形成用部材７の熱容量を減少させることができる。これにより、金型２の水冷工程（＃４）において肉盗み形成用部材７の温度を顕著に低減することが可能となる。また、真空冷却工程（＃５）において雌型フレームチャンバ１１の空気が減圧されると、パンチングメタル１７で構成された肉盗み形成用部材７の内面に付着した無数の水滴が気化して肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材７の冷却効果を飛躍的に高めることができる。以上により、単に発泡容器１００に肉盗みを形成することから予測される成形時間と比較しても飛躍的な成形時間の短縮を図ることができる。なお、パンチングメタル１７によって構成される肉盗み形成用部材７は、中実の肉盗み形成用部材２０２と比較すると若干のコストアップを伴う。しかしながら、上述したように肉盗み形成用部材７を用いることにより発泡容器１００の成形時間を飛躍的に短縮できるので、発泡容器１００の生産効率を大幅に高めることができる。従って、肉盗み形成用部材７の製造コストの増加分を短期間に償却することが可能となる。
【００３０】
また、肉盗み形成用部材７が雌金型３の内底面に装着されるので、肉盗み１０３の開口が発泡容器１００の底面側に形成されることになる。これにより、肉盗みのない従来型の発泡容器と実質的に同等の外観の発泡容器１００を提供することができる。また、発泡容器１００の側壁１０２の上面に肉盗みによる凹部が形成されないので、側壁１０２の上面に水等が溜まることがなく、従来型の発泡容器と実質的に同等の使い勝手を提供することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、肉盗み形成用部材７は、少なくとも雌型フレームチャンバ１１とキャビティ空間１０との間で通気性を有するように形成されていればよく、より具体的には、互いに連通する無数の気泡を有する燒結金属によって構成されるものであっても構わない。また、鋳造によって成形された肉盗み形成用部材に微細なきり穴を形成することにより、通気性を確保するように構成されたものであってもよい。
【００３２】
また、従来型の発泡容器と実質的に同等の外観及び使い勝手を提供するために、肉盗み形成用部材７が雌金型３に装着される構成が最も望ましいが、肉盗み形成用部材７を雄金型４に装着するように構成してもよい。この場合においては、開口９は、雄金型４における側壁１０２の頂部に対応する部分に形成されることとなる。また、肉盗み形成用部材７は、開口９に挿入されることにより、雌金型３又は雄金型４に装着される構成であっても構わない。この場合においては、成形された発泡容器１００の底面１０１に、ねじ８等の痕跡が形成されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態による発泡容器成形金型によって成形された発泡容器の平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同側面図。
【図２】同発泡容器の底面図。
【図３】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の一実施形態による発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示す断面図。
【図５】同発泡容器成形金型に装着される肉盗み形成用部材の構成を示す斜視図。
【図６】同肉盗み形成用部材を形成するためのパンチングメタルを示す平面図。
【図７】発泡容器の成形工程を示すフローチャート。
【図８】従来の発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
２ 発泡容器成形金型
３ 雌金型
４ 雄金型
７ 肉盗み形成用部材
９ 開口
１０ キャビティ空間
１７ パンチングメタル
１８ 通気孔
１００ 発泡容器
１０１ 底壁
１０２ 側壁
１０３ 肉盗み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡容器を成形するための金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生鮮食品等の収容には、軽量でかつ断熱性に優れた発泡樹脂によって成る発泡容器が広く用いられている。このような発泡容器の底壁及び側壁は、強度を確保するため、ある程度の肉厚が必要とされている。ところが側壁の肉厚を厚く構成した場合、容器成型時に側壁内部の発泡樹脂の加熱や冷却に時間がかかるため、成形時間が長くなることが問題となる。そこで、近年、発泡容器の更なる軽量化と成型時間の短縮を狙って、側壁に肉盗みを形成することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、発泡容器の側壁に肉盗みを形成するために、従来の発泡容器成形金型に肉盗み形成用部材を設けて構成された発泡容器成型機の一例を示している。発泡容器成型機２００は、キャビティ空間１０を区画する雌金型３及び雄金型４を備えた発泡容器成形金型２０１と、雌金型３を支持する雌型フレーム５と、雄金型４を支持する雄型フレーム６等によって構成されている。雌金型３と雌型フレーム５によって囲まれた雌型フレームチャンバ１１及び雄金型４と雄型フレーム６によって囲まれた雄型フレームチャンバ１２には、高温・高圧のスチームが充填され、雌金型３及び雄金型４を加熱する。雌金型３の内底面には、発泡容器の側壁に肉盗みを形成するための肉盗み形成用部材２０２が設けられている。肉盗み形成用部材２０２と雌金型本体３とを一体的に形成すると雌金型３の形状が複雑となることから、雌金３型の製造コストが高騰する。そこで、肉盗み形成用部材２０２を別途作成し、雌金型３の内底部に装着してねじ８等で固定する構成が考えられている。このような肉盗み形成用部材２０２は、通常、その製造コストを考慮してアルミニウム等の鋳造によって形成される中実構造が適当と考えられていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、中実構造の肉盗み形成用部材２０２を用いた場合、発泡樹脂の加熱工程（図７中＃３参照）において肉盗み形成用部材２０２からその周辺の発泡樹脂に雌型フレームチャンバ１１内のスチームを直接供給することがでないため、発泡樹脂の内部に隅々までスチームを行き渡らせるのに相当の時間を要し、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができない。
【０００６】
また、発泡容器の成形においては、上記加熱工程で加熱され成形された発泡樹脂の形状を安定させるために、発泡容器を所定の温度以下に冷却した後、離型する必要がある。そのため、離型前に発泡容器成形金型２０１を後述する水冷及び真空冷却によって所定の温度以下に冷却するようにしている。ところが、中実構造の肉盗み形成用部材２０２は、熱容量が大きいため、金型の水冷工程（図７中＃４参照）において特に肉盗み形成用部材２０２の先端部の温度が低下しづらいという傾向を有している。また、中実構造の肉盗み形成用部材２０２は、表面に付着している水滴量が少ないことから、真空冷却工程（図７中＃５参照）において気化熱による肉盗み形成用部材２０２の冷却を効果的に促進できない。
【０００７】
これらの結果、発泡容器に肉盗みを形成することにより、成型に要する時間の短縮はある程度実現できるものの、その短縮時間は、肉盗みを形成することから十分に予測できる程度に留まり、飛躍的な成型時間の短縮を実現するのは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発泡樹脂の加熱工程、金型の水冷工程及び発泡樹脂の真空冷却工程の各工程において、発泡容器の側壁に肉盗みを形成することから予測できる以上の時間短縮を図ることにより、成型時間の飛躍的な短縮を実現できる発泡容器成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、発泡樹脂製の容器を成形するためのキャビティ空間を区画する雌金型及び雄金型を備えた発泡容器成形金型において、雌金型又は雄金型に設けられている開口に装着され、キャビティ空間に突出して、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材をさらに備え、肉盗み形成用部材は、雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を具備しているものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発泡容器成形金型において、肉盗み形成用部材が、通気孔を有するパンチングメタルによって構成されているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発泡容器成形金型において、開口は、雌金型の底面に形成され、肉盗み形成用部材は、雌金型の内底面に装着されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材が、雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を有し、かつ雌金型又は雄金型に設けられた開口に装着されるので、加熱工程において、肉盗み形成用部材からその周辺のキャビティ空間にスチームを直接的に送り込むことができる。これにより、短時間でスチームを発泡樹脂の内部に隅々まで行き渡らせることができ、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、肉盗み形成用部材が通気孔が形成されたパンチングメタルによって成るので、肉盗み形成用部材の肉厚を薄くすることができ、肉盗み形成用部材の熱容量を減少させることができる。これにより、金型の水冷工程において肉盗み形成用部材の温度を顕著に低減することができる。また、真空冷却工程において雌金型及び雄金型の外部の空気が減圧されると、パンチングメタルの内面に付着した無数の水滴が気化して肉盗み形成用部材から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材の冷却効果を飛躍的に高めることができる。以上により、単に発泡容器に肉盗みを形成することから予測される成形時間と比較しても飛躍的な成形時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、肉盗み形成用部材が雌金型の内底面に装着されるので、肉盗みの開口が発泡容器の底面側に形成されることになる。これにより、肉盗みのない従来型の発泡容器と実質的に同等の外観の発泡容器を提供することができる。また、発泡容器の側壁の上面に肉盗みによる凹部が形成されないので、側壁の上面に水等が溜まることがなく、従来型の発泡容器と実質的に同等の使い勝手を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態による発泡容器成形金型について図面を参照して説明する。図１乃至図３は本発泡容器成形金型によって成型される発泡容器の構成を示している。発泡容器１００は、平面視で矩形状の底壁１０１と底壁１０１の端縁から起立された側壁１０２等によって構成されている。側壁１０２には、肉盗み１０３が底面側から開口されている。肉盗み１０３は、発泡容器１００の外周に沿って略等間隔に配設されている。
【００１６】
図４は、発泡容器１００を成型するための発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示している。発泡容器成形装置１は、発泡容器成形金型２と、発泡容器成形金型２の雌金型３を支持する雌型フレーム５と、雄金型４を支持する雄型フレーム６等によって構成されている。
【００１７】
発泡容器成形金型２は、発泡容器１００を成形するためのキャビティ空間１０を区画する雌金型３及び雄金型４等によって構成されている。雌金型３の内底面には、発泡容器１００の側壁１０２に肉盗み１０３を形成するための肉盗み形成用部材７が突設されている。肉盗み形成用部材７は、発泡容器１００の側壁１０２に複数の肉盗み１０３を略等間隔で形成できるように、雌金型３の内底面に対して起立姿勢で複数個、略等間隔で配設され、ねじ８によって雌金型３に固定される。肉盗み形成用部材７の側面には、スチーム等の気体が流通可能な通気孔１８が形成されている。雌金型３の肉盗み形成用部材７が装着される部分には、開口９が形成されている。本実施形態においては、雌金型３の内底面側から肉盗み形成用部材７が装着される構成としているので、雌金型３を裏返すことなく容易に肉盗み形成用部材７を雌金型３に装着できる。
【００１８】
雌金型３と雌型フレーム５によって囲まれた雌型フレームチャンバ１１には、後述する加熱工程（図７中＃３）において高温・高圧のスチームが充填される。同様に、雄金型４と雄型フレーム６によって囲まれた雄型フレームチャンバ１２にも、高温・高圧のスチームが充填される。雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に充填されるスチームは、後述する加熱工程の後、大気開放される。
【００１９】
雌金型３及び雄金型４には、所定の間隔でコアベント１５が装着されている。コアベント１５には、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に充填されたスチームをキャビティ空間１０に流通させるためのスリットが形成されている。
【００２０】
図５は、肉盗み形成用部材７の構成を示し、図６は、肉盗み形成用部材７を形成するためのパンチングメタルを示している。肉盗み形成用部材７は、板状のパンチングメタル１７を加工することにより形成され、雌型フレームチャンバ１１とキャビティ空間１０との間で通気性を確保するための通気孔１８を有している。また、発泡容器１００を離型する際に発泡樹脂と通気孔１８との引っ掛かりを防止するために、肉盗み形成用部材７には、通常より若干大きめの抜き勾配が設定されている。
【００２１】
本実施形態のパンチングメタル１７は、肉盗み形成用部材７の円筒部分を形成する円筒部１７ａと、円筒部１７ａの下端に形成される鍔部１７ｂと、円筒部１７ａの上端に形成される蓋部１７ｃ等によって構成される。パンチングメタル１７の材質には、例えば、ステンレスやアルミニウム等が用いられ、その板厚は、約１ｍｍとされている。円筒部１７ａには、多数の通気孔１８が千鳥状に形成されている。各通気孔１８の直径は、キャビティ空間１０に充填される発泡樹脂ビーズの直径よりも十分に小さく、例えば０．５〜１．０ｍｍに設定され、各通気孔１８は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の間隔で配列されている。
【００２２】
肉盗み形成用部材７の組立は、以下の要領でなされる。まず、パンチングメタル１７の円筒部１７ａが巻き込まれ、巻始め端と巻終わり端が突き合わされて溶接される。その後、鍔部１７ｂが外側に折り曲げられる。さらに、円筒部１７ａの上端に形成されている蓋部１７ｃを内側に折り曲げて、円筒部１７ａと蓋部１７ｃの接合部が溶接され、肉盗み形成用部材７が完成する。なお、各溶接部分の表面は、サンダ等で研削・平滑化される。
【００２３】
以上のような構成を有する発泡容器成形装置１によって発泡容器１００を成形する手順について、図７を参照して説明する。まず、雌型フレーム５に対して雄型フレーム６が上方に離れて配置され、発泡容器成形金型２が開放されている状態から、雄型フレーム６が下降して、発泡容器成形金型２が閉じられる（＃１）。これにより、雌金型３と雄金型４によって囲まれたキャビティ空間１０が区画される。次に、区画されたキャビティ空間１０に原料となる発泡樹脂ビーズが充填される（＃２）。この発泡樹脂ビーズとは、予め予備発泡されたビーズ状の発泡樹脂であり、その直径は、例えば３ｍｍ程度である。
【００２４】
その後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２に高温・高圧のスチームが充填され、発泡樹脂ビーズが加熱される（＃３）。このスチームは、雌金型３及び雄金型４を加熱するだけでなく、コアベント１５のスリットを通過して、キャビティ空間１０に充填され、発泡樹脂ビーズを加熱・加圧する。これに伴い、発泡樹脂ビーズの気泡内にスチームが充填され、発泡が促進される。また、このとき、雌型フレームチャンバ１１に充填されているスチームは、雌金型３の開口９及び肉盗み形成用部材７の通気孔１８を通過して、キャビティ空間１０に充填され、周辺の発泡樹脂ビーズを加熱・加圧する。これにより、肉盗み形成用部材７の周辺にある発泡樹脂ビーズの発泡が促進されるため、この発泡樹脂の加熱工程を飛躍的に短縮できるようになる。
【００２５】
個々の発泡樹脂ビーズが発泡し、互いに密着することにより、発泡容器の形状が形成された後は、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内に充填されているスチームを大気に開放し、さらにその後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内に設けられているスプレーノズル（図示せず）から霧状の水滴を雌金型３及び雄金型４に噴霧して、雌金型３及び雄金型４を冷却する（＃４）。このとき、開口９を通過した水滴は、肉盗み形成用部材７の内面に付着し、肉盗み形成用部材７を根元部から先端部に亘って冷却する。また、板状のパンチングメタル１７から形成された肉盗み形成用部材７は、肉厚が薄く熱容量も小さいため、中実の肉盗み形成用部材２０２（図８参照）と比較して特にその先端部の温度が顕著に低下する。
【００２６】
その後、雌型フレームチャンバ１１及び雄型フレームチャンバ１２内の空気が真空引きにより吸い出される（＃５）。このとき、上記水冷工程において、噴霧した水滴が蒸発し、気化熱が奪われて雌金型３雄金型４及び肉盗み形成用部材７の冷却が促進される。この真空冷却工程においては、肉盗み形成用部材７の内面に付着している無数の水滴が気化するので、肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われて、肉盗み形成用部材７の冷却が促進される。特に、中実の肉盗み形成用部材２０２においては冷却が困難であった先端部を短時間で冷却することができ、発泡樹脂の冷却に要する時間を飛躍的に短縮することが可能になる。
【００２７】
発泡樹脂が十分に冷却された後は、雄型フレーム６が上昇して、発泡容器成形金型２が開放される（＃６）。このとき、発泡容器１００は、雌金型３に密着した状態で雄金型４から分離されるので、雌金型３から離型用の押し出し部材を突出して、発泡容器１００を雌金型３から離型する（＃７）。
【００２８】
以上のように、発泡容器成形金型２によれば、発泡容器１００の側壁１０２に肉盗み１０３を形成する肉盗み形成用部材７が雌金型３の外部（すなわち雌型フレームチャンバ１１）とキャビティ空間１０との間で通気性を有し、かつ雌金型３に設けられている開口９に装着されるので、加熱工程（＃３）において、肉盗み形成用部材７からその周辺のキャビティ空間１０にスチームを直接的に送り込むことができる。これにより、短時間でスチームを発泡樹脂の内部に隅々まで行き渡らせることができ、発泡樹脂の加熱に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００２９】
また、通気孔１８が形成されたパンチングメタル１７によって肉盗み形成用部材７が構成されているので、肉盗み形成用部材７の肉厚を薄くすることができ、肉盗み形成用部材７の熱容量を減少させることができる。これにより、金型２の水冷工程（＃４）において肉盗み形成用部材７の温度を顕著に低減することが可能となる。また、真空冷却工程（＃５）において雌型フレームチャンバ１１の空気が減圧されると、パンチングメタル１７で構成された肉盗み形成用部材７の内面に付着した無数の水滴が気化して肉盗み形成用部材７から大量の気化熱が奪われるので、肉盗み形成用部材７の冷却効果を飛躍的に高めることができる。以上により、単に発泡容器１００に肉盗みを形成することから予測される成形時間と比較しても飛躍的な成形時間の短縮を図ることができる。なお、パンチングメタル１７によって構成される肉盗み形成用部材７は、中実の肉盗み形成用部材２０２と比較すると若干のコストアップを伴う。しかしながら、上述したように肉盗み形成用部材７を用いることにより発泡容器１００の成形時間を飛躍的に短縮できるので、発泡容器１００の生産効率を大幅に高めることができる。従って、肉盗み形成用部材７の製造コストの増加分を短期間に償却することが可能となる。
【００３０】
また、肉盗み形成用部材７が雌金型３の内底面に装着されるので、肉盗み１０３の開口が発泡容器１００の底面側に形成されることになる。これにより、肉盗みのない従来型の発泡容器と実質的に同等の外観の発泡容器１００を提供することができる。また、発泡容器１００の側壁１０２の上面に肉盗みによる凹部が形成されないので、側壁１０２の上面に水等が溜まることがなく、従来型の発泡容器と実質的に同等の使い勝手を提供することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、肉盗み形成用部材７は、少なくとも雌型フレームチャンバ１１とキャビティ空間１０との間で通気性を有するように形成されていればよく、より具体的には、互いに連通する無数の気泡を有する燒結金属によって構成されるものであっても構わない。また、鋳造によって成形された肉盗み形成用部材に微細なきり穴を形成することにより、通気性を確保するように構成されたものであってもよい。
【００３２】
また、従来型の発泡容器と実質的に同等の外観及び使い勝手を提供するために、肉盗み形成用部材７が雌金型３に装着される構成が最も望ましいが、肉盗み形成用部材７を雄金型４に装着するように構成してもよい。この場合においては、開口９は、雄金型４における側壁１０２の頂部に対応する部分に形成されることとなる。また、肉盗み形成用部材７は、開口９に挿入されることにより、雌金型３又は雄金型４に装着される構成であっても構わない。この場合においては、成形された発泡容器１００の底面１０１に、ねじ８等の痕跡が形成されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態による発泡容器成形金型によって成形された発泡容器の平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同側面図。
【図２】同発泡容器の底面図。
【図３】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の一実施形態による発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示す断面図。
【図５】同発泡容器成形金型に装着される肉盗み形成用部材の構成を示す斜視図。
【図６】同肉盗み形成用部材を形成するためのパンチングメタルを示す平面図。
【図７】発泡容器の成形工程を示すフローチャート。
【図８】従来の発泡容器成形金型を備えた発泡容器成形装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
２ 発泡容器成形金型
３ 雌金型
４ 雄金型
７ 肉盗み形成用部材
９ 開口
１０ キャビティ空間
１７ パンチングメタル
１８ 通気孔
１００ 発泡容器
１０１ 底壁
１０２ 側壁
１０３ 肉盗み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂製の容器を成形するためのキャビティ空間を区画する雌金型及び雄金型を備えた発泡容器成形金型において、
前記雌金型又は雄金型に設けられている開口に装着され、前記キャビティ空間に突出して、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材をさらに備え、
前記肉盗み形成用部材は、前記雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を具備していることを特徴とする発泡容器成形金型。
【請求項２】
前記肉盗み形成用部材は、通気孔を有するパンチングメタルによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡容器成形金型。
【請求項３】
前記開口は、前記雌金型の底面に形成され、前記肉盗み形成用部材は、前記雌金型の内底面に装着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発泡容器成形金型。
【請求項１】
発泡樹脂製の容器を成形するためのキャビティ空間を区画する雌金型及び雄金型を備えた発泡容器成形金型において、
前記雌金型又は雄金型に設けられている開口に装着され、前記キャビティ空間に突出して、容器の側壁に肉盗みを形成する肉盗み形成用部材をさらに備え、
前記肉盗み形成用部材は、前記雌金型又は雄金型の外部とキャビティ空間との間で通気性を具備していることを特徴とする発泡容器成形金型。
【請求項２】
前記肉盗み形成用部材は、通気孔を有するパンチングメタルによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発泡容器成形金型。
【請求項３】
前記開口は、前記雌金型の底面に形成され、前記肉盗み形成用部材は、前記雌金型の内底面に装着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発泡容器成形金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２３３２１（Ｐ２０１０−２３３２１Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６４０８（Ｐ２００８−１８６４０８）
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５９３０２５６１９）トーホー工業株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（５９３０２５６１９）トーホー工業株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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